УДК 630.377.04

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ХАРВЕСТЕРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ CAD/CAE СИСТЕМ

 

DESIGN OF THE HARVESTEROV PROCESSING EQUIPMENT WITH APPLICATION OF CAD/CAE OF SYSTEMS

 

Колесников П.Г. (Сибирский государственный  университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, г.Красноярск, РФ)

Моисеев Г.Д. (Брянский государственный инженерно-технологический университет, г. Брянск, РФ)

Kolesnikov P.G. (Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Krasnoyarsk, Russia)

Moiseev G.D. (Bryansk State Technological University of Engineering,

Bryansk, Russia)

 

В статье рассмотрены технологии проектирования специальных лесных машин на основе компьютерного моделирования и инженерного анализа

In article technologies of design of special forest cars on the basis of computer modeling and the engineering analysis are considered

 

Ключевые слова: специальная лесная машина, компьютерное моделирование, инженерный анализ

Key words:  special forest car, computer modeling, engineering analysis

 

CAE (Computer Aided Engineering) - комплекс программных продуктов инженерного анализа,способных дать пользователю представление о том, как будет вести себя в реальности разработанная трехмерная модель изделия. В своей работе программные продукты  используют различные математические методы анализа: метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод конечных объемов. Рассмотрим применение программного продукта SolidWorks, использующим метод конечных элементов при проектировании технологического оборудования фронтальных лесопогрузчиков.

Первый этап проектирования – проведение обоснований для построения чертежей общих видов проектируемого технологического оборудования проводится по известным методикам [1]. Разработка 3D модели осуществляется в любой CAD системе, выбор которых по функционалу сегодня очень разнообразен. В Сибирском государственном университете науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева в образовательном процессе трехмерное моделирование машиностроительных объектом наиболее часто проводят в таких программных продуктах как Компас, AutoCad, SolidWorks.

Инженерный анализ сборочных единиц в SolidWorks начинается с определения материала каждой детали, входящей в сборку, установки условий и ограничений функционирования системы. Программный комплекс позволяет проводить статический и частотный анализы, испытание на ударную нагрузку, усталость, линейный и нелинейный анализы, проводить оценку воздействия температуры окружающей среды на функционирование системы.

После выбора материала и определения условий функционирования системы проводят конечно-элементный анализ, который начинается с построения сетки конечных элементов.

Сформированная сетка конечных элементов на исследуемом объекте позволяет проводить весь спектр необходимых расчетов и исследований. На примере статического анализа системы получаем расчетные значения напряжений в элементах конструкции, перемещений, статической деформации, обоснование запаса прочности конструкции (рисунок 2,3,4,5).

Рисунок 1 – Трехмерная модель гидроманипулятора харвестера

 

Рисунок 2 – Исследование напряжений в элементах конструкции наружной секции рукояти и максимальных перемещений звеньев

Рисунок 3 – Исследование напряжений в элементах конструкции внутренней секции рукояти и максимальных перемещений звеньев

Рисунок 4– Исследование напряжений в элементах конструкции стрелы и максимальных перемещений звеньев

 

Применение CAD, CAEсистем помогает избежать ошибок ещё на стадии проектирования. Готовый чертеж или эскизный набросок не всегда даёт полного представления об объекте и не всегда можно наглядно оценить удобство стыковки деталей или узлов. Компьютерное моделирование позволяет рассмотреть вид проектируемого объекта с любой высоты, угла и местоположения, даёт возможность проанализировать поведение исполнительных элементов механизма в процессе эксплуатации, выявить все просчеты и неточности ещё на стадии проектирования, а не в процессе изготовления.

 

Список использованных источников

1.    Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). СПб.: Питер, 2004. 560 с.

2.    CAD/CAM/CAE Observer.